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光电功能材料重庆市重点实验室简介

作者:物电学院  发布时间:2013-06-19 13:12:55 来源: 实时显示点击数:496

 

光电功能材料重庆市重点实验室于2011年被重点市科委批准立项建设。现实验室面积达3000余平米,仪器设备总值2100多万元。实验室固定成员32人,其中具有正高职称者11人、副高职称者18人、中级职称者3人,是一支学历、职称,相关专业背景,人员年龄结构合理;具有从基础研究到应用研究的多层次,从物理、材料工程到光学工程的多角度,相互间交叉、有机结合的发展潜力;具备承担国家重点和省部级重大科研项目的能力的科研团队。

实验室定位和目标:构建一个开放的、具有国内甚至国际影响力的新型光电功能材料研究和开发中心,研究开发社会迫切需求的光电功能材料及其关键技术,提升解决地方经济建设需要的关键科学技术问题的能力,形成一个多学科交叉的高素质光电材料与技术人才培育基地,为重庆市和国家科技进步和经济发展提供智力保障和关键技术支撑。

经过长期的发展和凝炼,实验室形成了四个富有特色的研究方向:宽带隙半导体材料、纳米光电转换材料、有机电致发光材料和磁光功能材料,一些方向研究在国内外产业了一定的影响,在某些研究领域,在国内处于领先地位。

方向一、宽带隙半导体材料

主要开展ZnOGaNTiO2薄膜材料和类金刚石(DLC)薄膜材料的生长机理,以及薄膜材料的力学、光学、电学、磁学等物性和器件研究。研究类金刚石薄膜生长机理、ZnO薄膜p型掺杂、GaN薄膜光电特性、TiO2薄膜和二维WO3纳米等材料的制备及特性,为新型光电子器件和气敏传感器件的开发和应用提供必要的实验和理论支撑。

1)通过射频磁控溅射技术制备ZnO:X薄膜,用N离子注入进行N-X共掺,通过退火制备稳定性的N-X共掺pZnO薄膜。在分析研究p型转变与退火温度与时间之间的关系的基础上,研究N-X共掺ZnO薄膜的p/n转变分布规律,探索制备高质量pZnO薄膜的最佳工艺,制备稳定性良好的pZnO薄膜和p-n结,并研究p-n结的I-V特性和发光特性。研究PECVD技术不同衬底上GaN薄膜的低温制备和物性,探索影响GaN薄膜光电特性的工艺条件和关键因素,获得GaN基半导体激子动力学规律。探索研发短波长光电子器件和宽光谱光伏器件的关键技术。

2)通过对TiO2WO3薄膜表面形貌、细微结构、光学性质等的研究,给出TiO2WO3薄膜及掺杂WO3基气敏薄膜的优化条件,揭示WO3晶相变化与热处理温度的关系;研究掺杂对WO3气敏薄膜光学、电学等性质的影响。探索Pd掺杂光学型气敏WO3薄膜,研究WO3的气致变色特性,利用Lorentz色散理论研究光学型TiO2WO3薄膜的气敏机理。

 

方向二、纳米光电转换材料

主要开展纳米光电转换材料基于铝膜腔体内的制备研究以及其在太阳能转换等方面的应用研究,具有优异荧光性质的晶体材料的合成和性能研究,以及新型绿色催化剂的制备研究主要研究内容:

1)研究溶胶凝胶体系下,采用压力诱导的合成方法,以阳极氧化铝为模板合成结构有序、微结构不同的的光电转换阵列材料;探索基于铝膜腔体内的纳米功能材料合成的新途径。通过比较材料的不同微细结构对材料功能性的影响,研究铝膜孔道内介孔二氧化钛阵列的制备及其光电转换性能,探索其在有机物降解以及太阳能开发利用等领域的应用。

2)研究新催化剂的设计与可控制备及其在石油天然气化工、精细化学品绿色合成和环境污染治理中的应用。负载型纳米Au-M双金属催化剂对催化卤代硝基化物具有很高的活性和选择性;研制的TiO2粉体光催化剂具有与德国商品化Degussa P25 TiO2相当的光催化活性,这些成果为资源优化利用和绿色催化合成提供新技术和新方法。

方向三、有机电致发光材料

主要开展有机电致发光机理和发光器件(OLEDOrganic Light Emitting Devices )研究,通过研究有机光电材料的制备、光电特性,优化设计叠层级联发光器件结构,探索提高OLED器件的发光效率和寿命以及有机太阳能电池的光电转换效率。研究开发性能更优的新型器件材料,优化器件结构,探索新的工艺途径,研究相关的机理过程,建立相应的理论模型;有机半导体表面和前电极的光反射,高能光子在导带和价带中产生的电子和空穴的能量驱散;光电子和光空穴在光电池的光照面和体内的复合;有机染料的高电阻和低的载流子迁移率的关系。探索有机无机太阳能光伏器件结构和关键制备技术。

方向四、磁光功能材料

主要开展新型磁驱动和传感材料的探索、物性和应用功能研究;在前期研究的基础上,深化磁驱动和传感材料的开发和研究,以及加强材料实用化制备技术及热处理工艺的研究,促进该类材料的实用化发展。开展非晶态/亚稳态材料的合成开发以及性能研究,金属玻璃合金、纳米晶合金和普通金属合金的合成以及变形力学性能研究,材料微加工成型,凝聚态玻璃转变问题的研究和材料的热动力学分析和微观结构分析。同时开展相关功能材料的量子结构性质计算研究。使用功能强大的MEDEA-VASP 5.2计算引擎,开展上述材料以及磁性功能材料、金属间化合物、半金属磁体等新型功能材料的电子结构性质、磁、光、热、力学性质的研究。为表征功能材料的物性、揭示其机理,探索新的功能材料和材料制备工艺优化等方面提供必要的理论基础。

 

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